Detector de cuadratura FM: ¿es la mejor opción?

Mi entrada es una portadora FM de 80.00MHz. Está modulada en FM con datos de 625 kbpseg. La desviación de la portadora es de aproximadamente +/-700 kHz. Los datos nunca gastan más de unos 38 us en un estado bajo o alto, es decir, están codificados. El portador está bloqueado en frecuencia usando un PIC y un PLL (ADF4111 de la memoria, pero esto no es demasiado importante aparte de decir que el varactor que "centra" la frecuencia se alimenta de una señal mucho más lenta que incluso los datos más bajos podrían producir). Por favor, pregunte si he olvidado algo relevante.

Los anteriores son todos dados.

Estoy considerando usar la detección de cuadratura de FM: ¿es esta la mejor opción dado que no puedo alterar el diseño del transmisor (bueno, tal vez no este mes de todos modos!).

EDITAR - 21 de marzo: la respuesta a continuación sobre el conteo de ciclos me agitó y me hizo considerar usar una puerta exclusiva o de alta velocidad como alternativa al circuito mezclador convencional dentro del corazón del detector de cuadratura. Todavía requeriría un circuito de cambio de fase resonante de 90º y una limitación de amplitud simple, entonces, ¿es esta una mejor opción? Opciones

  1. Detector de cuadratura convencional
  2. Detector cuádruple usando una puerta exclusiva o
  3. Técnicas de conteo de ciclos
  4. Un PLL (he agregado esto pero no puedo ver una forma decente de hacerlo, aunque alguien puede hacerlo)

Si una de las anteriores es la mejor técnica, ¡una respuesta que la justifique adecuadamente recibe mi aprobación!

Los detectores PLL son geniales. ¿Cuál es el problema con las formas de hacerlo?
@EJP No estoy seguro: ¿le alimentaría un reloj de 80 MHz o lo usaría como un detector de fase de frecuencia con un circuito de cambio de fase de 90º? ¿Cómo lidiaría con la deriva de frecuencia del transmisor Y detectaría la modulación?
Bueno, el transmisor tiene que tener menos desviación de frecuencia que la que causaría la modulación del bit menos significativo de los datos. De lo contrario es imposible.
Entonces, para que quede claro: esto es 2-FSK, ¿verdad? Recibe bits, y están representados por la frecuencia de +700 kHz o -700 kHz de la portadora.
Y: ¿estamos buscando formas analógicas de hacer esto, o se digitaliza la señal en algún momento y, de ser así, cómo?
Definir "mejor técnica". Su circuito puede optimizarse para baja potencia, bajo costo, bajo espacio físico, idoneidad para la producción en masa, etc., etc.
@MarcusMüller sí, 2-FSK. La señal de modulación es un flujo digital y vuelve a ser digital en el receptor.
@Archimedes mejor es una palabra de mierda y me disculpo por ese uso. Mejor en este contexto significa mejor SNR.
@Andyaka Leí que "después de que mi PLL eliminó la compensación de frecuencia de la portadora, el ± 700 kHz están en un IF, y eso se muestrea con un ADC de frecuencia de muestreo fija; ¿Es eso correcto?
@MarcusMüller Al final (¡hace 5 años!) Usé un detector de cuadratura y el mezclador de cuadratura condujo un varactor que mantuvo el tanque cuádruple alineado con el transportador. Eso es lo que hice al final, pero no estoy seguro de que proporcione la mejor SNR.

Respuestas (3)

Así que investigué un poco ya que tengo un problema similar y todo me lleva a demoduladores de cuadratura totalmente integrados como LT5517 con un buen NCO si necesita AFC. Todos los sistemas digitales con muestreo directo pueden tener un rendimiento de ruido aún mejor, especialmente si usa sobremuestreo ( fuente ), pero tienen un retraso de detección, por lo que su aplicación debería tolerar este retraso si desea usar este método. Busque demoduladores FM FPGA o DSP, hay muchos artículos. La mejor solución para la transmisión de datos que he encontrado hasta ahora son transceptores especializados con resistencia a interferencias como AD9364, pero vienen en 144-LFBGA y cuestan $210 por chip. Consulte este artículo para obtener más información.

Si necesita un demodulador simple y decente, el demodulador de cuadratura convencional tiene el mejor rendimiento de ruido si utiliza piezas de alta calidad.

Es una mejor opción para la mayoría de los propósitos que un detector de pendiente, un Foster-Seeley o un detector de relación, pero para esta aplicación es posible que esté mejor con un detector de conteo.

eso me hizo pensar y sacar la calculadora. Contando @ F = 80.7MHz sobre 800ns (1 período de datos) da 64.57 conteos. En F = 79.3MHz da 63.44 conteos, creo que no hay suficiente diferencia, pero me dio la esperanza de una alternativa. Gracias
Vaya, un pequeño error en mi análisis, duplique los recuentos a 129,14 y 126,88, ¿quizás todavía un poco demasiado cerca del nudillo para obtener la mejor confiabilidad de los datos?
No tengo claro qué es lo que estás preguntando aquí.
Una forma de detector de conteo diferenciará los datos altos y bajos por el número de ciclos de la portadora en un período de tiempo determinado. El período está determinado por la velocidad máxima de datos, es decir, 1,6 s para 625 kbps. La portadora subirá a 80,7 MHz y bajará a 79,3 MHz cuando esté modulada. Si cuento los ciclos que esperaría ver en 1.6useg obtengo 127 y 129 y estos están un poco cerca de diferenciar los datos altos de los datos bajos. Tal vez hay otros métodos?

El detector de cuadratura es el más barato, pero los detectores de comparación de fase (XOR son comparadores de fase simples pero no tan sensibles como los AD8302) siguen siendo los más lineales.

La linealidad es irrelevante aquí. Es un sistema de transmisión de datos.
sí, pero la modulación son datos y la información de fase es muy importante para ejecutar una desviación de 700 KHz. He corrido velocidades en viejos chips de cuadratura fsk de motorola y confía en mí, se doblan a 50 KHz. Además, la cuadratura depende del filtro para que la detección de datos funcione. Entonces, sí, la linealidad es muy relevante en esas desviaciones. A menos que pueda obtener filtros de cristal o cerámica de 1,4 MHz de ancho y ni siquiera me haga comenzar con filtros SAW con pérdida e incoherencia de fase.
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